Здесь можно найти образцы любых учебных материалов, т.е. получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Экономические основы технологии производства керамзита

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 06.06.13. Сдан: 2012. Страниц: 35. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


 
Министерство  образования и науки РФ
Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Белгородский  государственный технологический  университет
им. В.Г. Шухова
Институт заочного обучения
Кафедра стратегического  управления
 
 
 
Курсовая работа
по дисциплине Экономические основы  технологического развития
на тему: «Экономические основы
технологии производства керамзита»
 
 
 
 
Выполнил:
студент группы ЭКз-11
Забелина Е.А
Руководитель:
к.т.н., доц. Никифорова Е.П
 
 
 
 
 
 
Белгород - 2012 г.
 
Содержание
 
Введение ……………………………………………………………………………. ..3
1.Основные сырьевые  материалы для производства керамзита  ……………..5
   1.1 Характеристики керамзита ………………………………………………. ……5   1.2 Состав сырьевой смеси ……………………………………………………...........9
   1.3 Контроль производства и качества продукции ...…………………….............14
2.Технология производства керамзита……………………………………….......18
   2.1 Основные способы производств керамзита……………………………...........18
   2.2 Производство керамзита пластическим способом…...………………….........22
  3. Виды керамзита и области его применения…………………………………44
      3.1 Назначение и области применения………………………………………….44
      3.2 Основные производители в Белгородской области………………………...45
Заключение……………………………………………………………………….…..47
Библиографический список………………………………………………………..48
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение
       Вспучивание  глин при быстром обжиге в  определенных условиях является  их важнейшим физико-химическим  свойством. В результате вспучивания  получается легкий поризованный материал с мелкоячеистой структурой, обладающей малой плотностью при значительной прочности и высокими теплозащитными свойствами.
      В отличие  от плотных, пористых и пустотелых  керамических материалов и изделий,  вырабатываемых из глин, вспученный  при обжиге глинистых пород  материал ячеистого строения  называют керамзитом. Это название  подчеркивает родство керамзита  с керамикой и стеклом. Оно  учитывает не переменные признаки (метод производства и область  применения), а постоянно действующие  факторы (природу исходного сырья,  физико-химический процесс образования   и  свойства    продукта).
    Длительный опыт освоения керамзита показал, что методы его получения, а также области использования его технических свойств могут быть самыми разнообразными. С развитием науки и техники они непрерывно со-вершенствуются и расширяются. Так, если в период зарождения промышленности керамзита вспучивание глин происходило в горнах периодического действия и туннельных печах, а затем в одноцилиндрических вращающихся печах и на решетках с принудительным прососом воздуха, то в настоящее время предложены методы вспучивания: в двухбарабанных печах, в кипящем слое, в кольцевых, шахтных печах.
      В то же время бесспорно, что, несмотря на разнообразие методов производства и оборудования для вспучивания глинистых пород, физико-химическая природа образования керамзита остается в такой же степени неизменной. Это и позволило отнести керамзит к классу материалов, имеющих ярко выраженные индивидуальные физико-химическую и техническую характеристики.
     В последние десятилетия в производство керамзитового гравия наряду с классическими легкоплавкими глинистыми породами вовлекаются различные отходы углеобогащения, золы и шлаки тепловых электростанций, а также трепела, диатомиты и т. п. Производство искусственных пористых заполнителей на их основе осуществляется по технологии керамзита, свойства получаемых заполнителей оцениваются по общему стандарту. Так, ГОСТ 9759—83 распространяется на керамзитовый гравий и песок, представляющие собой искусственный пористый материал, получаемый вспучиванием при обжиге подготовленных гранул (зерен) из силикатных пород (глин, суглинков, различных сланцев, трепела, диатомита, опок) и промышленных отходов — зол и шлаков тепловых электростанций, отходов углеобогащения, а также на песок, получаемый дроблением керамзитового гравия и применяемых в качестве заполнителей при изготовлении теплоизоляционного и конструктивного (в том числе конструкционно-теплоизоляционного) легких бетонов.
       Цель: целью рассмотрения курсовой   работы является  экономические основы технологии производства керамзита.
       Задачи:
    изучить сырьевые  материалы для производства керамзита
    рассмотреть  технологии производства
    раскрыть один из способов производства
    рассмотреть виды и области применения керамзита
 
 
 
 
 
 
 
 
1.Основные сырьевые  материалы  для производства  керамзита
1.1Характеристики  керамзита
     Гравий и щебень изготовляют следующих основных фракций:
•от 5 до 10;
•от 10 до 20;
•от 20 до 40 мм.
     По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовление песчано-щебеночной смеси с наибольшей крупностью зерен до 10 мм.
В гравии и щебне фракции  от 2,5 до 10 мм и смеси фракций от 5 до 20 мм содержание зерен размером от 5 до 10 мм должно быть от 25 до 50% по массе.
Зерновой состав песка  должен соответствовать указанному в табл. 1.1  
                         Таблица1.1
Зерновой состав песка 
Размер отверстия контрольного сита, мм
Полный остаток на контрольном  сите, по объему, для групп песка
1
2
3
5
0-10
0-10
Не нумеруется
1,25
20-60
30-50
-
0,315
45-80
65-90
-
0,16
70-90
90-100
-
Проход через сито 0,16
10-30
0-10
-

                                                                               
    В песчано-щебеночной смеси крупностью зерен до 10 мм содержание щебня фракции от 5 до 10 мм должно быть не более 50% по объему.
В зависимости от насыпной плотности гравий, щебень и песок  подразделяют на марки, приведенные  в табл. 1.2.
           
 
 
 
 
 
 
            Таблица1. 2
Марки гравия, щебня, песка
Марка по насыпной плотности
Насыпная плотность, кг/куб.м
250
До 250 включительно
300
Св.250 до 300
350
300-350
400
350-400
450
400-450
500
450-500
600
500-600
700
600-700
800
700-800
900
800-900
1000
900-1000
1100
1000-1100

 
     Предельные значения марок по насыпной плотности для различных видов пористых гравия, щебня и песка должны соответствовать приведенным в табл. 1.3. При этом фактическая марка по насыпной плотности не должна превышать максимального значения, а минимальные значения приведены в качестве справочных.
                                                    Таблица 1.3
Марка по насыпной плотности
 
Наименование материала
Марки материала  по насыщенной      формуле
минимальная
максимальная
Гравий и щебень              керамзитовый
250
600
Гравий шунгизитовый
400
700
Гравий аглопористый
500
900
Щебень аглопористый
400
900
Щебень шлакопемзовый
400
800
Песок керамзитовый и шунгизитовый
500
1000
Песок аглопористый
600
1100
Песок шлакопемзовый
700
1000

 
 
         Примечание. Допускается по согласованию изготовителя с потребителем для приготовления конструкционных легких бетонов классов В20 и выше изготовление керамзитового гравия и щебня марок 700 и 800.
В зависимости от прочности, определяемой испытанием в цилиндре, гравий и щебень подразделяют на марки  по прочности.  
       Примечание. Соотношение между маркой заполнителя по прочности и прочностью при сдавливании в цилиндре допускается уточнять на основании испытания в бетоне по ГОСТ 9758.
Марки по прочности гравия и щебня в зависимости от марок  по насыпной плотности должны соответствовать  требованиям табл.1. 4.
                                Таблица1. 4
Марки по прочности
Марка по плотности
Прочность при сдавливании  в цилиндре, Мпа
Керамзитового и шунгизитового гравия
керамзитового щебня
аглопористового
шлакопемзового
гравия
щебня
П15
до 0,5
    до 0,3
до 0,2
П25
св.0,5 до 0,7
    св.0,3до0,4
св.0,2до0,3
П35
0,7-1,0
св.0,5до 0,6
  04-0,5
0,3-0,4
П50
1,0-1,5
0,6-0,8
св.7,0до1,0
0,5-0,6
0,4-0,5
П75
1,5-2,0
0,8-1,2
1,0-1,2
0,6-0,7
0,5-0,6
П100
2,0-2,5
1,2-1,6
1,2-1,5
0,7-0,8
0,6-0,8
П125
2,5-3,3
1,6-2,0
1,5-1,7
0,8-0,9
0,8-1,1
П150
3,3-4,5
2,0-3,0
1,7-2,0
0,9-1,0
1,1-1,4
П200
4,5-5,5
3,0-4,0
2,0-2,5
1,0-1,2
1,4-1,8
П250
5,5-6,5
4,0-5,0
2,5-3,0
1,2-1,4
1,8-2,2
П300
6,5-8,0
5,0-6,0
3,0-3,5
1,4-1,6
2,2-2,7
П350
8,0-10,0
6,0-7,0
3,5
1,6
2,7
П400
10
7,0-8,0
     

 
        Примечание. Для теплоизоляционных засыпок допускается выпускать гравий и щебень с маркой по прочности ниже, чем указано в таблице, но не менее марки П15.
Между водопоглощением и прочностью зерен в ряде случаев существует тесная корреляционная связь. Чем больше водопоглощение, тем ниже прочность пористых заполнителей. В этом проявляется дефектность структуры материала. Например, для керамзитового гравия коэффициент корреляции составляет 0,46. Эта связь выявляется более отчетливо, чем связь прочности и объемной массы керамзита (коэффициент корреляции 0,29).
      Гравий и щебень должны быть морозостойкими и обеспечивать требуемую марку легкого бетона по морозостойкости. Потеря массы после 15 циклов попеременного замораживания и оттаивания не должна превышать 8%.
В гравии, щебне и песке, применяемых в качестве заполнителей для армированных бетонов, содержание водорастворимых сернистых и  сернокислых соединений в пересчете  на SO(3) не должно превышать 1% по массе.
Потеря массы при кипячении  должна быть, %, не более:
5 - для керамзитового гравия  и щебня; 
4 - для шунгизитового гравия.
Содержание слабообожженных  зерен должно быть, % по массе, не более:
5 - для аглопоритовых гравия и щебня;
3 - для керамзитового песка,  полученного в печах кипящего  слоя.
    Гравий, щебень и песок, предназначенные для приготовления теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов, должны подвергаться периодическим испытаниям на теплопроводность.
    В зависимости от технологии изготовления и свойств сырья, показатель теплопроводности может быть разным, но в среднем он составляет 0,07 - 0,16 Вт/м   oС, где соответственно меньшее значение соответствует марке по плотности М250. (Здесь следует отметить что марка М250 является редкой и изготавливается часто под заказ. Обычная плотность материала это М350 - М600 соответственно тогда К 0,1-0,14).
 
1.2.Состав сырьевой  смеси
     При оценке глинистого сырья, применяемого для производства керамзита, удобно пользоваться классификацией в зависимости от технологических приемов его переработки. Соответственно этому сырье разделяется на 3 вида.
    Рыхлое глинистое сырье характеризуется очень слабой связью между минеральными частицами, допускающей немедленное намокание его при увлажнении. Для получения мелкокускового уплотненного сырца, подлежащего вспучиванию в печи, такое сырье обрабатывают пластическим способом. Камневидное глинистое сырье характеризуется очень прочной связью между минеральными частицами, не допускающей его намокания и размягчения при длительном увлажнении. Превратить его в мелкокусковой сырец можно только способом механического дробления.
    Высокопластичное (вязкое) глинистое сырье характеризуется наличием значительно более прочных связей между частицами, чем у рыхлого сырья, и менее прочных связей, чем у камневидного. Оно имеет воскоподобное строение и большую плотность, может намокать и результате только очень длительного увлажнения; с трудом поддается пластической обработке и не измельчается, а оминается дробильными машинами. Для получения мелкокускового сырца такое сырье разрывают на зубчатых вальцах. Этот способ обработки называют разрывным.
    Из числа минералов, образующих глинистую породу, тонкозернистый кварц и глинистые минералы при размягчении и частичном расплавлении образуют стекловидную фазу керамзита. Органические вещества и окислы железа взаимодействуют с восстановлением последних в закись железа. Последняя, в свою очередь, реагируя со слюдами и гидрослюдами, вызывает образование вспучивающих газов. Остальные компоненты либо вовсе не принимают участия во вспучивании (крупный кварц, рутил и др.), либо действуют как плавни (окиси кальция, магния, натрия и калия).
     Минеральные частички, составляющие глинистые породы, имеют размеры от 0,01 мк до 1,5 — 2,5 мм.
    Наиболее важное значение имеет суммарное содержание частичек с размерами зерен менее 10 мк, которых для хорошего вспучивания должно быть не менее 35%
Основной критерий пригодности  глинистого сырья для производства керамзита—способность вспучиваться при термической обработке в пределах 1050—1250°С и образовывать при этом материал, имеющий ячеистое строение с плотностью в куске в пределах 200— 1350 кг/м3.
   Статистическая обработка химических составов глин показывает, что среди хорошо вспучивающихся разновидностей чаще всего встречаются следующие соотношения между главными окислами:
 
Химические модули
Численные величины модулей
       Химические модули
Численные величины модулей
А1203
Si02
От 1:2 до 1:8
CaO+MgO
Al203+SiO2
От 0,04 до 0,13
 
R2О Al203+Si02
От 0,02 до 0,06
Fe2О3
Al203+Si02
От 0,04 до 0,12



 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
       Такие глины характеризуются следующим химическим составом: А1203 от 10 до 24%; Fe203 от 3 до 10%; CaO+MgO не более 6-8%.
      Большое влияние на вспучиваемость оказывает свободный кварц, содержащийся в глине в виде кварцевого песка.
      Излишнее содержание окиси кальция имеет вредное технологическое значение, так как, способствуя быстрому оплавлению зерен сырца в печи содействует слипанию их друг с другом и прилипанию к футеровке еще до развития процесса вспучивания.
     Для производства во вращающихся печах керамзита, предназначенного для использования в теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонах, рекомендуется использовать хорошо- и средневспучивающиеся природные или облагороженные глинистые породы. Изготовление же керамзита для конструктивных и высокопрочных легких бетонов может быть с успехом организовано на базе слабо- и средневспучивающихся глинистых пород без применения облагораживающих добавок.
   Важнейшие  физико-механические свойства глинистых пород, предопределяющие способ их переработки — однородность, плотность и структура породы.
При вспучивании однородных глинистых пород образование ячеистой структуры происходит равномерно. Такие породы — самые ценные виды сырья, так как приготовление полуфабриката из них сводится лишь к грануляции и исключает операцию гомогенизации. Наиболее однородны глинистые породы морских и в ряде случаев озерных отложений.
  Из-за неравномерного вещественного состава неоднородное сырье или вовсе не вспучивается или вспучивается крайне неравномерно с образованием каверн, выплавов и других пороков структуры. Особенно большой неоднородностью отличаются многие ленточные, покровные глины и суглинки. В первых изобилуют тончайшие прослойки песка или шлюфа, а вторые сложены из структурных элементов различной конфигурации, между которыми отложены органические примеси, а также железистые и карбонатные наслоения. Подобные породы могут равномерно вспучиваться лишь после разрушения природной структуры и гомогенизации состава.
По степени уплотнения или отвердевания различают камнеподобные, плотные, пластичные и рыхлые глинистые породы.
     Камнеподобные глинистые породы отличаются повышенной плотностью и хрупкостью. Обычно их влажность не превышает 3—9 %. Как правило, они вообще не размокают или плохо размокают в воде. К ним относят глинистые сланцы, плотные разновидности аргиллитов, а также часто встречающиеся обезвоженные толщи глин, например, приволжские шоколадные, пластунские (сочинские), майкопские, кембрийские и др. Среди камнеподобного сырья встречаются как однородные, так и неоднородные породы. Такие глинистые породы отличаются разнообразной (слоистой, иногда кубикообразной) структурой. В сухом состоянии, при сжатии, ударе и раскалывании они разрушаются преимущественно на примерно равные куски. Из однородного сырья этого типа изготовляют керамзит по сухому способу.
     Пластичные глины и суглинки распространены наиболее широко. Они отличаются различными пластичностью, вязкостью, липкостью и влажностью в природном состоянии, хорошо перерабатываются пластическим способом. При этом однородное по составу сырье требует лишь грануляции, т. е. формования гранул, а неоднородное — разрушения природной структуры и гомогенизации. В воде эти глины, размокают, но сравнительно медленно, образуя пластичное тесто.
     Рыхлые глины и суглинки имеют высокую пористость в природном состоянии, малую связность, хорошо распускаются в воде. Суглинки — типичные представители этой группы. При подходящем вещественном составе и достаточном вспучивании они могут быть использованы для производства керамзита пластическим или мокрым способом.
Состав глинистых  пород
       Физико-химические и важнейшие технологические свойства глинистого сырья в основном определяются его вещественным, минералогическим, гранулометрическим и химическим составами.
      По вещественному составу легкоплавкие глинистые породы делят на следующие группы. К супесям относят мелкообломочные горные породы с содержанием частиц глинистых минералов 3—10%. Супеси занимают промежуточное положение между песками и суглинками. Они непластичны, обладают слабой связующей способностью и при некоторой оптимальной влажности комкуются. Для производства керамзитового гравия они непригодны.
     Суглинки — тонкообломочные глинистые породы различного химико-минералогического состава и генетического происхождения с содержанием частиц глинистых минералов 10—30 %. По ряду основных свойств они занимают промежуточное положение между глинами и супесями. Суглинки обладают средней пластичностью и слабой связующей способностью. Малозапесоченные суглинки могут быть использованы для производства высокопрочного керамзитового гравия и плотных видов искусственных заполнителей типа керамлита и керамдора. При добавке к суглинкам железистых и органических материалов по современной технологии можно получить легкий керамзитовый гравий с насыпной плотностью до 400 кг/м3. Собственно глинами называют тонкообломочные горные породы различного гранулометрического и химико-минералогического состава и генетического происхождения. Затворенные водой глины образуют пластичное тесто, которое по высыхании сохраняет приданную ему форму, а после обжига приобретает твердость камня. Глины содержат свыше 30 % частиц одного или различных глинистых минералов группы: каолинита, монтмориллонита, гидрослюды и др. По составу глины относят к группе водных алюмосиликатов с преобладанием оксидов Al203-Si02-H20 и содержанием Fe203, FeO, Ti02, MgO, CaO, K20, Na20 и т. д.
     Химический состав легкоплавких пород обусловлен их минералогическим составом, количеством и составом примесей и так же разнообразен, как и минералогический состав.
     В легкоплавких глинистых породах, как показали исследования, состав основных составляющих, определяемых химическим анализом, варьируется в весьма широких пределах: Si02 — 48—80 %; А1203 — 7—27 % ; Fe203 и FeO —0,5—13,5%; СаО 0,5—20%; MgO — 0,3— 12 %; К20 и Na20 - 0,5-7,5 % .
Разумеется, многие из них, если не большинство, не отвечают требованиям,  предъявляемым  к керамзитовому  сырью, по многим причинам: из-за недостаточной  вспучиваемости, или отсутствия ее, засоренности крупно-зернистыми каменистыми или известковистыми включениями, содержания сверх допустимых пределов вредных для производства керамзита и его применения известковистых и сернистых примесей и т. д.
 
 
 
 
1.3.Контроль производства  и качества выпускаемой продукции.
    Зерновой состав керамзитового гравия, щебня и песка, прочность, насыпную плотность, влажность, морозостойкость, потери массы гравия и щебня при кипячении, прокаливании, силикатном распаде, содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений, количество слабообожженных зерен в песке, гравии и щебне, теплопроводность гравия и щебня определяют по ГОСТ 9758, удельную активность естественных радионуклидов - гамма-спектрометрическим методом по ГОСТ 30108.
    1. Гравий, щебень  и песок должны быть приняты  техническим контролем предприятия-изготовителя.
   2. Гравий, щебень и песок принимают партиями.
   Партией считают количество гравия и щебня одной фракции и одной марки по насыпной плотности и прочности, одновременно отгружаемое одному потребителю в одном железнодорожном составе, но не более 300 куб.м. Партией считают количество песка одной группы и марки по насыпной плотности, одновременно отгружаемое одному потребителю, но не более 300 куб.м.
При отгрузке автотранспортом  партией считают количество материала, одновременно отгружаемое одному потребителю  в течение суток.
    3. Соответствие качества гравия, щебня и песка требованиям стандарта устанавливают по данным входного, операционного и приемочного контроля. Результаты входного, операционного и приемочного контроля должны быть зафиксированы в соответствующих журналах лаборатории, ОТК или других документах.
    Порядок проведения, объем и содержание входного и операционного контроля устанавливают в соответствующей технологической документации.
Приемочный контроль осуществляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта путем проведения периодических  и приемосдаточных испытаний.
   4. Периодические испытания готовой продукции проводят:
А) один раз в две недели для определения:
•потери массы при прокаливании аглопоритового гравия, щебня и песка;
•   содержания слабообожженных  зерен в аглопоритовом щебне и гравии, а также в керамзитовом песке, получаемом в печах кипящего слоя; 
Б) один раз в квартал  для определения:
•   стойкости против силикатного распада шлакопемзового щебня и аглопоритового гравия и щебня;
•   потери массы при  кипячении керамзитового гравия и щебня, шунгизитового гравия;
•   содержания водорастворимых  сернистых и сернокислых соединений;
В)один раз в полугодие для определения:
•морозостойкости гравия и щебня;
Г) один раз в год, а  также каждый раз при изменении  сырья для определения:
•содержания естественных радионуклидов и теплопроводности гравия, щебня и песка.
   5. Приемосдаточные испытания гравия, щебня и песка каждой партии проводят для определения:
•зернового состава;
•насыпной плотности;
•прочности (только для гравия и щебня).
   6. Для проведения испытаний из потока материала при загрузке транспортных средств или из конуса (для шлаковой пемзы) отбирают не менее пяти точечных проб от партии, из которых составляют одну объединенную пробу.
   При соблюдении правил раздельного хранения гравия, щебня и песка по маркам допускается осуществлять приемочный контроль качества заполнителей в процессе производства и проводить отбор точечных проб на технологических линиях в соответствии с пп.2.2 и 2.3 ГОСТ 9758.
   Объединенную пробу используют для определения всех показателей качества гравия, щебня или песка. Насыпную плотность материала определяют также в каждой точечной пробе.
   Объем проб и порядок их отбора принимают по ГОСТ 9758.
   7. Результаты периодических испытаний считают удовлетворительными, если значения показателей качества объединенной пробы соответствуют требованиям пп.1.3.5-1.3.13.
    При неудовлетворительных результатах изготовление гравия, щебня и песка должно быть прекращено до принятия мер, обеспечивающих соблюдение установленных требований.
   8. Партия гравия, щебня и песка считается принятой по результатам приемосдаточных и периодических испытаний, если значения показателей качества объединенной пробы соответствуют требованиям пп.1.2.1-1.3.4, а значения насыпной плотности каждой точечной пробы, кроме того, не превышают максимального   значения, установленного для данной марки, более чем на 5%.
   9. Потребитель имеет право проводить контрольную проверку соответствия гравия, щебня и песка требованиям настоящего стандарта, применяя порядок отбора проб в соответствии с п.2.5 ГОСТ 9758.
   10. Количество поставляемого гравия, щебня и песка определяют по объему или массе.
    Объем поставляемого гравия, щебня и песка определяют обмером его в вагоне или в автомобиле, полученный объем умножают на коэффициент уплотнения при транспортировании, устанавливаемый по согласованию изготовителя с потребителем, но не более 1,15.
    11. Количество поставляемого гравия, щебня и песка из весовых единиц в объемные пересчитывают по значению насыпной плотности, определяемой в состоянии фактической влажности.
    12. Каждую партию гравия, щебня и песка сопровождают документом о качестве, в котором указывают:
•наименование и адрес  предприятия-изготовителя;
•наименование и количество продукции;
•номер и дату выдачи документа;
•наименование и адрес  потребителя;
•зерновой состав;
•марку по насыпной плотности;
•марку по прочности гравия и щебня;
•группу песка;
•суммарную удельную эффективную  активность естественных радионуклидов;
•обозначение настоящего стандарта.
   13. По требованию потребителя в документе о качестве сообщают для гравия и щебня, используемых в качестве заполнителей для приготовления бетона и теплоизоляционных засыпок, теплопроводность
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Технология производства керамзита
2.1 Основные способы  производства керамзита
1.Сухой способ производства керамзита
      В зависимости от физико-механических свойств исходного сырья рекомендуются сухой, пластический, шликерный или порошковый способы производства керамзита.
Сухой способ применяют при  использовании сланцев, шунгитосодержащих пород, аргиллитов и других однородных по составу крупноструктурных камнеподобных пород, подвергающихся при карьерной влажности дроблению и рассеву.
    При подготовке полуфабриката фракций 2,5–5 и 5–15 или 5–10 и 10–20 мм предпочтение должно быть отдано двух- или трехступенчатому дроблению сырья с отсевом годных фракций после каждого дробильного агрегата. Такое решение уменьшает выход фракций менее 2,5 мм., которые при отсутствии линии по обжигу керамзитового песка идут в отвал. Отдельные фракции сырца подают из расходных бункеров весовыми дозаторами во вращающуюся печь (размером 2,5х24 м) предварительной тепловой обработки (до 400°С в течение 20 мин), а затем во вращающуюся обжиговую печь (размером 3,5х20 м), где материал вспучивается при 1120–1150°С в течение 12–15 мин.
    Во избежание образования спеков в 2 м от зоны вспучивания со стороны горячего конца подают порошок огнеупорной глины, кварцевого песка или пиритных огарков. Готовый продукт с температурой около 900°С поступает по желобу через откатную головку печи в барабанный холодильник (размером 2,2х16 м) для охлаждения до 600°С. Окончательное охлаждение до 70°С происходит в аэрожелобе шириной 200 мм и длиной 10 мм.
    К положительным сторонам сухого способа производства следует отнести простоту схемы, немногочисленность технологических переделов, меньший расход электроэнергии, уменьшение затрат на организацию производства и др. Недостатки способа: неполное использование сырья, невозможность корректировки состава полуфабриката органическими и минеральными добавками, получение готового продукта повышенной крупности и др.
   Таким образом, сухой способ производства керамзита основан на применении сланцев, шунгитосодержащих пород, аргиллитов и других однородных по составу крупноструктурных камнеподобных пород, подвергающихся при карьерной влажности дроблению и рассеву.
2. Пластический  способ производства керамзита
    Пластический способ подготовки сырья и приготовления полуфабриката применяют при использовании увлажненных пластичных и рыхлых глинистых пород однородного и неоднородного состава. В России и за рубежом этот способ является основным.Переработка хорошо вспучивающихся глин по пластическому способу сводится в основном к предварительной обработке массы, грануляции и подаче гранул сырца в сушильную установку или во вращающуюся печь. Для введения твердых добавок предусмотрен приемный бункер с ленточным питателем, дозирующий добавки непосредственно на линию переработки глин. Жидкие добавки при необходимости подают насосом в расходный бак, снабженный вентилем и механизмом дозирования. Для формования гранул используют ленточные прессы со специальными мундштуками с отверстиями диаметром 6–12 мм.Опудривающая установка состоит из приемного бункера, шнека-питателя, ленточного элеватора, расходного бункера, дискового питателя и опудривающего барабана размером 1,6х8 м. Опудривающую добавку в отдельных случаях подают также через холодный или горячий конец печи.Сырцовые гранулы обжигают во вращающихся печах длиной 20–50 мм диаметром 1,8–3 м. В типовом проекте производства керамзита по одноступенчатому способу предусмотрена предварительная сушка сырцовых гранул. Для сушки гранул влажностью 22–24% до влажности 10% применяют сушильный барабан размером 2,8х20 м. Загрузку вращающихся печей размером 2.5х40 м подсушенными гранулами производят весовыми дозаторами. После обжига охлажденные в барабанных или слоевых холодильниках гранулы с температурой около 80°С подают скребковыми конвейерами и элеваторами в отделение гравиесортировки.Керамзитовые предприятия, построенные по указанному типовому проекту, недостаточно эффективны, что объясняется главным образом применением несовершенного в тепловом и технологическом отношении печного агрегата, не позволяющего обеспечить ступенчатый режим обжига и необходимую утилизацию высокотемпературного теплоносителя.Для повышения технологической и теплотехнической эффективности однобарабанных печей и приближения их режима к максимальной температуре до 600–800°С с последующим быстрым охлаждением до конечной температуры 50–70°С. Такой режим охлаждения можно создать в барабанных и шахтных холодильниках.
  Таблица2 1.
Техническая характеристика одно- и двухбарабанных печей
1,2х12
2,3х22
Печь 2,6х40
Показатель
Печь з-да "Волгоцеммаш"
«Волгоцеммаш»
Диаметр и длина барабана термоподготовки, м
_
_
  3х24
То же, барабана вспучивания
1,2х12
2,3х22
2,5х40
4,5х24
Частота вращения барабана термоподготовки, об/мин
-
-
-
1–3,3
То же, барабана вспучивания
1.8–1,9
0,6–2,5
0,6–3
1–5,1
Угол наклона, %
3,2
3,4
3,5
3,5
Установленная мощность, кВт
10
45
25
150
Масса, т
11
42,5
169,5
429,4
Годовая мощность, тыс. м3
25
50
100
200
Удельный расход теплоты, кДж/кг керамзита
-
-
6300
500

      Производство керамзитового песка совместно с керамзитовым гравием является самым простым и экономичным. Для этого можно использовать упрощенную схему подготовки глинистого сырья по опыту зарубежных фирм «Лека» (Дания), «Лохья» (Финляндия) и др., при которой процесс гранулообразования переносят в барабан предварительной подготовки. Получение большего количества мелких гранул обеспечивают внутрипечные теплообменные устройства в виде цепных завес или ячейковых теплообменников. Они же способствуют существенному снижению темпера туры отходящих газов из печи, а, следовательно, общей экономии теплоты при обжиге керамзита.
    По принятой в России технологии керамзитовый песок получают в небольших количествах (около 3%) во вращающихся печах при обжиге керамзитового гравия, что не отвечает потребности в нем, составляющей 25–30% общего объема заполнителя.
Недостающее количество песчаной фракции может быть компенсировано путем его автономного производства, дроблением спеков или крупных фракций керамзитового гравия, а также применением отходов промышленности (зол ТЭС, золошлаковой смеси и т.д.).Обожженный керамзитовый песок имеет ряд преимуществ по сравнению с дробленым песком: зерна округлой формы размером в основном от 0,16 до 5 мм, насыпная плотность примерно 500–700 кг/м3. Автономное производство такого песка в РФ невелико.В Смышляевке, например, функционирует экспериментальный завод по производству керамзитового песка, получаемого по двустадийной схеме термической обработки в кипящем слое. Подготовка сырца может осуществляться по технологической схеме обработки глины для Печь термообработки состоит из двух камер, расположенных вертикально одна над другой и разделенных непроницаемой перегородкой. В нижней камере обжига происходит сжигание газа непосредственно в слое псевдосжиженного материала, поступающего туда из верхней камеры термоподготовки, в которой материал подогревается газами, отходящими из камеры обжига и очищенными от пыли в системе циклонов. Охлаждение керамзитового песка происходит в холодильнике кипящего слоя, куда вспученный песок поступает из камеры обжига.На производство 1 м3 керамзитового песка в печах кипящего слоя расходуется в среднем сырья карьерной влажности 0,9 т, электроэнергии 30 кВт/ч и топлива 94 кг.Двухзонная печь кипящего слоя CMC-139 производительностью 50 тыс. м3 керамзитового песка в год изготовляется серийно Куйбышевским заводом «Строймашина». Съем керамзитового песка с 1 м2 пода печи в зависимости от свойств сырья 2,5–3,5 м3 в 1 ч.Таким образом, производство керамзитового песка совместно с керамзитовым гравием является самым простым и экономичным.
2.2 Производства керамзита с пластическим способом
    Технологическая схема производства керамзита с пластическим способом подготовки сырья на заводе, показана на рис. 6. Глина, поступающая на завод из карьера, попадает в рыхлительную машину 1, где она разбивается на куски размером не более 100 мм. Куски такого размера необходимы для того, чтобы создать равномерное питание стоящего за рыхлительной машиной ящичного питателя 2, размер ячеек приемной решетки которого 100X100 мм.
Равномерно дозируемый питателем материал направляется на ленточный конвейер 3, который передает его в камневыделительные вальцы 4. После пропуска через вальцы глина приобретает мелкозернистую структуру, подготовленную для дальнейшей переработки. От вальцов глина направляется конвейером 5 к глиномешалкам 6 и 7. Глиномешалка 6 предназначена для первичного перемешивания увлажненного материала с одновременным его прогревом. Прогрев материала особенно необходим в зимнее время, когда из карьера поступает глина, смешанная с кусками льда и снега. В таких условиях качество перемешивания глины будет неудовлетворительным, если ее не разогреть. После прогрева, увлажнения и предварительного перемешивания глина поступает на глиномешалку 7, где она перемешивается более тщательно.
  Перемешанный и увлажненный материал поступает на дырчатые вальцы 8, предназначенные для формования глиняных гранул. Размер гранул, получаемых на вальцах, определяется размерами ячеек, через которые продавливается глина при прохождении между барабанами.
После вальцов глиняные гранулы поступают на сушку и частичное обкатывание.           Гранулы получаются в сушильном барабане 9,  устанавливаемом за  вальцами.
     Сушка гранул в барабане основана на принципе противотока, при котором горячие газы при помощи дымососа 12 движутся против направления движения материала, перемещающегося в барабане в результате вращения последнего и небольшого угла наклона его оси (2—6°). Двигаясь таким образом, газы,  кроме обогрева, очищают материал от пыли и мелкой крошки, которую они выносят из барабана через отводящие газоводы в циклоны 11. В циклонах газ очищается и удаляется в атмосферу, а пыль и крошка собираются в бункерах, установленных под циклоном.
   Высушенный и подогретый гранулированный материал из сушильного барабана поступает на пластинчатый конвейер 10, который перемещает его в вертикальный ковшовый элеватор 13, а последний передает его на челночный транспортер 14. Челночный транспортер расположен над расходными бункерами. В бункерах непрерывно создается запас высушенной и гранулированной глины. Разгрузочные люки бункеров оборудованы тарельчатыми питателями 15, которые служат для равномерной выдачи гранул в обжиговую печь 16.
  В рассматриваемой технологической схеме предусмотрены вращающаяся печь для обжига, работающая по принципу противотока. В камере сгорания которой размещена горелка и дутьевые приспособления, установлена в месте выгрузки обожженного керамзита. Воздух для сгорания подается в печь вентилятором 17. Для охлаждения керамзита под каждой печью установлены холодильники 18 с вентиляторами 19. В холодильниках керамзит охлаждается с 800—900 до 60—80° С. Дальнейшее охлаждение происходит при транспортировании на склад, которое осуществляется системой пневмотранспорта.
  Давление воздуха в трубопроводах системы пневмотранспорта создается вентиляторами 20. В отделении сортировки трубопроводы пневмотранспорта оканчиваются циклоном 21, где происходит отделение керамзита и выброс воздуха в атмосферу. Выделенный и остывший в системе пневмотранспорта керамзит попадает на гравиесортировку 22, разделяющую ее на фракции размером до 5, 5—10, 10—20 и 20—40 мм. Разделенный керамзит системой направляющих лотков передается на ленточные конвейеры 23, которые распределяют его по силосным банкам 24 готовой продукции. Из силосных банок керамзит погружается в автотранспорт  или   железнодорожные  вагоны.
    
Рис. 2.Технологическая схема  производства керамзита пластическим способом.
 
2.3 Описание технологического процесса
Сущность технологического процесса производства керамзита состоит  в обжиге глиняных гранул по оптимальному режиму. Для вспучивания глиняной гранулы нужно, чтобы активное газовыделение совпало по времени с переходом глины в пиропластическое состояние. Между тем в обычных условиях газообразование при обжиге глин происходит в основном при более низких температурах, чем их пиропластическое размягчение. Например, температура диссоциации карбоната магния — до 600°С, карбоната кальция — до 950 °С, дегидратация глинистых минералов происходит в основном при температуре до 800 °С, а выгорание органических примесей еще ранее, реакции восстановления окислов железа развиваются при температуре порядка 900 °С, тогда как в пиропластическое состояние глины переходят при температурах, как правило, выше 1100 °С.
 
                         
Схема вращающейся печи для  производства керамзита:
/—загрузка сырцовых гранул; 2— вращающаяся печь; 3— форсунка; 4— вспученный керамзитовый гравий; 5—поток горячих газов
В связи с этим при обжиге сырцовых гранул в производстве керамзита  необходим быстрый подъем температуры, так как при медленном обжиге значительная часть газов выходит  из глины до ее размягчения и в  результате получаются сравнительно плотные  маловспученные гранулы. Но чтобы быстро нагреть гранулу до температуры вспучивания, ее сначала нужно подготовить, т. е. высушить и подогреть. В данном случае интенсифицировать процесс нельзя, так как при слишком быстром нагреве в результате усадочных и температурных деформаций, а также быстрого парообразования гранулы могут потрескаться или разрушиться (взорваться).
Оптимальным считается ступенчатый  режим термообработки по С. П. Онацкому: с постепенным нагревом сырцовых гранул до 200—600 °С (в зависимости от особенностей сырья) и последующим быстрым нагревом до температуры вспучивания (примерно 1200 °С).
Обжиг осуществляется во вращающихся  печах (рис.), представляющих собой цилиндрические металлические барабаны диаметром  до 2,5—5 м и длиной до 40— 75 м, футерованные изнутри огнеупорным кирпичом. Печи устанавливаются с уклоном примерно 3% и медленно вращаются вокруг своей  оси. Благодаря этому сырцовые гранулы, подаваемые в верхний конец печи, при ее вращении, постепенно передвигаются  к другому концу барабана, где  установлена форсунка для сжигания газообразного или жидкого топлива. Таким образом, вращающаяся печь работает по принципу противотока: сырцовые гранулы перемещаются навстречу  потоку горячих газов, подогреваются  и, наконец, попав в зону непосредственного  воздействия огненного факела форсунки, вспучиваются. Среднее время пребывания гранул в печи — примерно 45 мин.
Чтобы обеспечить оптимальный  режим термообработки, зону вспучивания  печи, непосредственно примыкающую  к форсунке, иногда отделяют от остальной  части (зоны подготовки) кольцевым порогом. Применяют также двухбарабанные печи, в которых зоны подготовки и вспучивания представлены двумя сопряженными барабанами, вращающимися с разными скоростями.
В двухбарабанной печи удается создать оптимальный для каждого вида сырья режим термообработки. Промышленный опыт показал, что при этом улучшается качество керамзита, значительно увеличивается его выход, а также сокращается удельный расход топлива. В связи с тем, что хорошо вспучивающегося глинистого сырья для производства керамзита сравнительно мало, при использовании средне- и слабовспучивающегося сырья необходимо стремиться к оптимизации режима термообработки.
Из зарубежного опыта  известно, что для получения заполнителей типа керамзита из сырья (промышленных отходов), отличающегося особой чувствительностью  к режиму обжига, используют трехбарабанные вращающиеся печи или три-четыре последовательно располагаемые печи, в которых обеспечиваются не только оптимальные скорость и длительность нагрева на каждом этапе термообработки, но и различная газовая среда.
Значение характера газовой  среды в производстве керамзита  обусловлено происходящими при  обжиге химическими реакциями. В  восстановительной среде окись  железа Fe2O3 переходит в закись FeO, что является не только одним из источников газообразования, но и важнейшим фактором перехода глины в пиропластическое состояние. Внутри гранул восстановительная среда обеспечивается за счет присутствия органических примесей или добавок, но при окислительной среде в печи (при большом избытке воздуха) органические примеси и добавки могут преждевременно выгореть. Поэтому окислительная газовая среда на стадии термоподготовки, как правило, нежелательна, хотя имеется и другая точка зрения, согласно которой целесообразно получать высокопрочный керамзитовый гравий с невспученной плотной корочкой. Такая корочка толщиной до 3 мм образуется (по предложению Северного филиала ВНИИСТ) при выгорании органических примесей в поверхностном слое гранул, обжигаемых в окислительной среде.
По мнению автора, при  производстве керамзита следует  стремиться к повышению коэффициента вспучивания сырья, так как невспучивающегося или маловспучивающегося глинистого сырья для получения высокопрочного заполнителя имеется много, а хорошо вспучивающегося не хватает. С этой точки зрения наличие плотной корочки значительной толщины на керамзитовом гравии свидетельствует о недоиспользовании способности сырья к вспучиванию и уменьшении выхода продукции.
В восстановительной среде  зоны вспучивания печи может произойти  оплавление поверхности гранул, поэтому  газовая среда здесь должна быть слабоокислительной. При этом во вспучивающихся гранулах поддерживается восстановительная среда, обеспечивающая пиропластическое состояние массы и газовыделение, а поверхность гранул не оплавляется.
Характер газовой среды  косвенно, через окисное или закисное состояние железистых примесей, отражается на цвете керамзита. Красновато-бурая  поверхность гранул говорит об окислительной среде (Fe2O3), темно-серая, почти черная окраска в изломе,— о восстановительной (FeO),
Различают четыре основные технологические схемы подготовки сырцовых гранул, или четыре способа производства керамзита: сухой, пластический, порошково-пластический и мокрый.
Сухой способ используют при наличии камнеподобного глинистого сырья (плотные сухие глинистые породы, глинистые сланцы). Он наиболее прост: сырье дробится и направляется во вращающуюся печь. Предварительно необходимо отсеять мелочь и слишком крупные куски, направив последние на дополнительное дробление. Этот способ оправдывает себя, если исходная порода однородна, не содержит вредных включений и характеризуется достаточно высоким коэффициентом вспучивания.
Наибольшее распространение  получил пластический способ. Рыхлое глинистое сырье по этому способу перерабатывается в увлажненном состоянии в вальцах, глиномешалках и других агрегатах (как в производстве кирпича). Затем из пластичной глиномассы на дырчатых вальцах или ленточных шнековых прессах формуются сырцовые гранулы в виде цилиндриков, которые при дальнейшей транспортировке или при специальной обработке окатываются, округляются.
Качество сырцовых гранул во многом определяет качество готового керамзита. Поэтому целесообразна  тщательная переработка глинистого сырья и формование плотных гранул одинакового размера. Размер гранул задается исходя из требуемой крупности  керамзитового гравия и установленного для данного сырья коэффициента вспучивания.
Гранулы с влажностью примерно 20% могут сразу направляться во вращающуюся  печь или, что выгоднее, предварительно подсушиваться в сушильных барабанах, в других теплообменных устройствах  с использованием тепла отходящих  дымовых газов вращающейся печи. При подаче в печь подсушенных  гранул ее производительность может  быть повышена.
Таким образом, производство керамзита по пластическому способу  сложнее, чем по сухому, более энергоемко, требует значительных капиталовложений, но, с другой стороны, переработка глинистого сырья с разрушением его естественной структуры, усреднение, гомогенизация, а также возможность улучшения его добавками позволяют увеличить коэффициент вспучивания.
Порошково-пластический способ отличается от пластического тем, что вначале помолом сухого глинистого сырья получают порошок, а потом из этого порошка при добавлении воды получают пластичную глино-массу, из которой формуют гранулы, как описано выше. Необходимость помола связана с дополнительными затратами. Кроме того, если сырье недостаточно сухое, требуется его сушка перед помолом. Но в ряде случаев этот способ подготовки сырья целесообразен: если сырье неоднородно по составу, то в порошкообразном состоянии его легче перемешать и гомогенизировать; если требуется вводить добавки, то при помоле их легче равномерно распределить; если в сырье есть вредные включения зерен известняка, гипса, то в размолотом и распределенном по всему объему состоянии они уже не опасны; если такая тщательная переработка сырья приводит к улучшению вспучивания, то повышенный выход керамзита и его более высокое качество оправдывают произведенные затраты.
Мокрый (шликерный) способ заключается в разведении глины в воде в специальных больших емкостях — глиноболтушках. Влажность получаемой пульпы (шликера, шлама) _ примерно 50%. Пульпа насосами подается в шламбассейны и оттуда — во вращающиеся печи. В этом случае в части вращающейся печи устраивается завеса из подвешенных цепей. Цепи служат теплообменником: они нагреваются уходящими из печи газами и подсушивают пульпу, затем разбивают подсыхающую «кашу» на гранулы, которые окатываются, окончательно высыхают, нагреваются и вспучиваются. Недостаток этого способа — повышенный расход топлива, связанный с большой начальной влажностью шликера. Преимуществами являются достижение однородности сырьевой пульпы, возможность и простота введения и тщательного распределения добавок, простота удаления из сырья каменистых включений и зерен известняка. Этот способ рекомендуется при высокой карьерной влажности глины, когда она выше формовочной (при пластическом формовании гранул). Он может быть применен также в сочетании с гидромеханизированной добычей глины и подачей ее на завод в виде пульпы по трубам вместо применяемой сейчас разработки экскаваторами с перевозкой автотранспортом.
Керамзит, получаемый по любому из описанных выше способов, после  обжига необходимо охладить. Установлено, что от скорости охлаждения зависят  прочностные свойства керамзита. При  слишком быстром охлаждении керамзита  его зерна могут растрескаться  или же в них сохранятся остаточные напряжения, которые могут проявиться в бетоне. С другой стороны, и при  слишком медленном охлаждении керамзита  сразу после вспучивания возможно снижение его качества из-за смятия размягченных гранул, а также в  связи с окислительными процессами, в результате которых FeO переходит в Fe2O3, что сопровождается деструкцией и снижением прочности.
Сразу после вспучивания  желательно быстрое охлаждение керамзита  до температуры 800—900 °С для закрепления структуры и предотв
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.